(57)【要約】  【課題】  筒形状のタービンハブに取り付けるタービンシェルがスラスト力に耐えられるようにする。  【解決手段】  タービンハブ７は筒形状に構成され、タービンシェル８とドリブンプレート２１との内周部を重ね合わせてリベット２２により結合することで重ね合わせ部３０が形成され、重ね合わせ部３０はタービンハブ７の外周に結合されており、タービンハブ７の内周面は入力軸６とスプライン係合している。タービンシェル８とドリブンプレート２１との双方の軸心位置に孔が夫々形成され、ドリブンプレート２１の孔の近傍には補強筒部２１ａが形成され、補強筒部２１ａの内周面にスプライン歯２１ｂが形成されている。スプライン歯２１ｂを形成した孔にタービンハブ７が圧入され、カシメ部７ｃが設けられている。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸振ダンパを有するロックアップクラッチを備えたトルクコンバータであって、
ハウジングの回転力を流体を介して出力するタービンシェルと、前記吸振ダンパの出力部材とが、筒形状のタービンハブと一体に回転し、該タービンハブはトランスミッションの入力軸と係合するトルクコンバータにおいて、
前記タービンシェルと前記出力部材との内周部を重ね合わせて結合することで重ね合わせ部を形成し、該重ね合わせ部を前記タービンハブの外周に結合したことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項２】
請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、前記吸振ダンパを構成する部材であって、ばねの両端を個別に挟持する一対のばね受け部を夫々有し、相対的に回転することでばねを圧縮することになる一対の部材を設け、一方を前記ばねを支持する第１部材とし、他方を第２部材としたときに、第１部材を前記出力部材としたことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項３】
請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、請求項２の第１部材に代えて、第２部材を前記出力部材とし、前記タービンシェルと前記第２部材とのうちの一方の内周面近傍であって前記タービンハブに結合する部分を、他方へ向かって突出させて補強筒部を形成したことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項４】
請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、前記タービンシェルと前記出力部材とを結合するために、前記タービンシェルにブレードを結合するためのタブを兼用して用いたことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項５】
吸振ダンパを有するロックアップクラッチを備えたトルクコンバータであって、
ハウジングの回転力を流体を介して出力するタービンシェルと、前記吸振ダンパの出力部材とが、筒形状のタービンハブと一体に回転し、該タービンハブはトランスミッションの入力軸と係合するトルクコンバータにおいて、
前記吸振ダンパを構成する部材であって、ばねの両端を個別に挟持する一対のばね受け部を夫々有し、相対的に回転することでばねを圧縮することになる一対の部材を設け、一方を前記ばねを支持する第１部材とし、他方を第２部材としたときに、第１部材を前記出力部材として用いると共に第１部材の内周部を前記タービンハブの外周に結合し、第１部材の内周部よりも外側に前記タービンシェルを結合して内周部は第１部材のみとしたことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のトルクコンバータにおいて、前記タービンシェルと前記出力部材との少なくともいずれか一方の内周面にスプライン歯を形成し、該スプライン歯を形成した部分に前記タービンハブを圧入し、前記タービンハブから前記タービンシェル等が抜けるのを防止するカシメ部を設けたことを特徴とするトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のトランスミッションに用いられるトルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車におけるエンジンのクランクシャフトとトランスミッションとの間にはトルク伝達装置としてのトルクコンバータが設けられている。
【０００３】
従来のトルクコンバータとしては、例えば特許文献１のものがある。トルクコンバータには、タービンシェルの回転力をトランスミッションの入力軸に伝達するタービンハブが設けられている。タービンハブはフランジ部が設けられていない筒部のみの構成であり、タービンハブの外周には、タービンシェルの内周面が摩擦圧接やコンデンサ溶接されて結合されている。このタービンハブの内周面は、トランスミッションの入力軸とスプライン結合している。
【特許文献１】特開２００１−３５５７０２号公報（（００１２）（００１３），図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、タービンシェルには大きなスラスト力が作用し、そのスラスト力に耐えるようにするため、タービンシェルの内周部の厚さが外周部の厚さよりも大きく設定されており、外周部を圧延して薄くすると共に内周部に肉寄せして厚くすることになり、加工面積が大きいことから加工時間と加工コストが過大になって、実現するのは困難である。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決したトルクコンバータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係るトルクコンバータの構成は、吸振ダンパを有するロックアップクラッチを備えたトルクコンバータであって、ハウジングの回転力を流体を介して出力するタービンシェルと、前記吸振ダンパの出力部材とが、筒形状のタービンハブと一体に回転し、該タービンハブはトランスミッションの入力軸と係合するトルクコンバータにおいて、前記タービンシェルと前記出力部材との内周部を重ね合わせて結合することで重ね合わせ部を形成し、該重ね合わせ部を前記タービンハブの外周に結合したことを特徴とする。
【０００７】
このようなトルクコンバータでは、タービンシェルに作用する大きなスラスト力を重ね合わせ部の大きな剛性で受けることができる。
【０００８】
請求項２に係るトルクコンバータの構成は、請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、前記吸振ダンパを構成する部材であって、ばねの両端を個別に挟持する一対のばね受け部を夫々有し、相対的に回転することでばねを圧縮することになる一対の部材を設け、一方を前記ばねを支持する第１部材とし、他方を第２部材としたときに、第１部材を前記出力部材としたことを特徴とする。
【０００９】
このようなトルクコンバータでは、タービンシェルに作用する大きなスラスト力を、タービンシェルと、出力部材のうちの板厚の大きな第１部材と、からなる重ね合わせ部で受けることになり、より高い剛性が得られる。
【００１０】
請求項３に係るトルクコンバータの構成は、請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、請求項２の第１部材に代えて、第２部材を前記出力部材とし、前記タービンシェルと前記第２部材とのうちの一方の内周面近傍であって前記タービンハブに結合する部分を、他方へ向かって突出させて補強筒部を形成したことを特徴とする。
【００１１】
このようなトルクコンバータでは、補強筒部を設けることによりタービンハブに結合する部分の長さが大きくなるので、タービンハブに結合する部分での結合力が大きくなる。
【００１２】
請求項４に係るトルクコンバータの構成は、請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、前記タービンシェルと前記出力部材とを結合するために、前記タービンシェルにブレードを結合するためのタブを兼用して用いたことを特徴とする。
【００１３】
このようなトルクコンバータでは、タービンシェルと出力部材との結合のために別個に結合手段を準備する必要がない。
【００１４】
請求項５に係るトルクコンバータの構成は、吸振ダンパを有するロックアップクラッチを備えたトルクコンバータであって、ハウジングの回転力を流体を介して出力するタービンシェルと、前記吸振ダンパの出力部材とが、筒形状のタービンハブと一体に回転し、該タービンハブはトランスミッションの入力軸と係合するトルクコンバータにおいて、前記吸振ダンパを構成する部材であって、ばねの両端を個別に挟持する一対のばね受け部を夫々有し、相対的に回転することでばねを圧縮することになる一対の部材を設け、一方を前記ばねを支持する第１部材とし、他方を第２部材としたときに、第１部材を前記出力部材として用いると共に第１部材の内周部を前記タービンハブの外周に結合し、第１部材の内周部よりも外側に前記タービンシェルを結合して内周部は第１部材のみとしたことを特徴とする。
【００１５】
このようなトルクコンバータでは、内周部は板厚の大きい第１部材のみで構成するので、トルクコンバータを軸方向に小さくできる。
【００１６】
請求項６に係るトルクコンバータの構成は、請求項１〜５のいずれかに記載のトルクコンバータにおいて、前記タービンシェルと前記出力部材との少なくともいずれか一方の内周面にスプライン歯を形成し、該スプライン歯を形成した部分に前記タービンハブを圧入し、前記タービンハブから前記タービンシェル等が抜けるのを防止するカシメ部を設けたことを特徴とする。
【００１７】
このようなトルクコンバータでは、スプライン歯を形成した部分にタービンハブを圧入してカシメ部を設けるので、タービンシェルと出力部材との少なくともいずれか一方が、タービンハブに強固に結合される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るトルクコンバータによれば、タービンシェルと出力部材との内周部を重ね合わせて結合することで重ね合わせ部を形成し、該重ね合わせ部を筒形状のタービンハブの外周に結合したので、タービンシェルに作用する大きなスラスト力をタービンシェルのみの剛性よりも大きな剛性を有する重ね合わせ部で受けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明によるトルクコンバータの最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例１を図１に示す。ここでは、まずトルクコンバータの全体を説明し、次に本発明の要部を詳細に説明する。
【００２１】
図１のトルクコンバータの右方に設けられる図示しないエンジンのクランクシャフトにコンバータカバー４が結合されており、コンバータカバー４にポンプインペラ２を結合することで、ハウジングとしてのコンバータハウジング５が構成されている。ポンプインペラ２の内部には複数のブレード１３を介してコア１４が設けられている。ポンプインペラ２の左側の軸心近傍には、トルクコンバータの左方に設けられるトランスミッションの図示しないオイルポンプを駆動するための動力伝達部材１が溶接結合されている。
【００２２】
一方、ポンプインペラ２と対向するようにしてタービンシェル８が設けられ、タービンシェル８には複数のブレード１６を介してコア１８が設けられている。ブレード１６とタービンシェル８との結合は、タービンシェル８のスリット８ａにブレード１６のタブ１６ａを嵌合し、タブ１６ａを折り曲げて固定することによって行なわれている。このタービンシェル８の内周部は、タービンハブ７に結合されている。ポンプインペラ２とタービンシェル８との間にはステータ９が設けられ、ステータ９は前記トランスミッションに固定されたステータシャフト２８にワンウエイクラッチ１７を介して取り付けられている。
【００２３】
ワンウエイクラッチ１７と動力伝達部材１との間、ワンウエイクラッチ１７とタービンシェル８との間にはニードル軸受２４が設けられている。コンバータカバー４におけるタービンハブ７と対向する軸心近傍の位置には、スラストワッシャ２５が接着されている。スラストワッシャ２５は、支持プレート２６と摺動部材２７とで構成される。
【００２４】
コンバータカバー４の回転数が所定の速度以上になったときにはコンバータカバー４とタービンハブ７とを直結するために、ロックアップクラッチ２９が設けられている。ロックアップクラッチ２９の構成を説明する。タービンハブ７の外周部にシール材２３を介してロックアップピストン１５が移動自在に設けられており、ロックアップピストン１５におけるコンバータカバー４と当接する位置には摩擦材１０が接着されている。そして、ロックアップピストン１５とタービンハブ７との間には吸振ダンパ１１が設けられており、制御室１２の作動液の圧力によって制御されるロックアップピストン１５が右方へ移動して摩擦材１０がコンバータカバー４に圧接されてコンバータカバー４とロックアップピストン１５とが直結された場合には、コンバータカバー４の回転トルクがロックアップクラッチ２９および吸振ダンパ１１を介してタービンハブ７に伝達される。
【００２５】
吸振ダンパ１１は、円周方向に沿って複数設けたばね１９と、ロックアップピストン１５に結合されると共にばね１９の周囲を囲んで支持し、ばね１９の両端を挟持する一対のばね受け部を有する第１部材としてのホールドプレート２０と、支持されたばね１９の両端を別個に挟持する一対のばね受け部を有し、ホールドプレート２０との間でばね１９を圧縮することになる第２部材としてのドリブンプレート２１とで構成されている。ホールドプレート２０は、遠心力に抗してばね１９を支持しなければならないので、ドリブンプレート２１よりも板厚が略２倍大きくなっている。このドリブンプレート２１の内周部は、タービンハブ７に結合されている。ホールドプレート２０・ドリブンプレート２１は、ばね１９の圧縮を行なうために高強度が求められ、表面処理などによって強化されている。
【００２６】
クランクシャフトからコンバータハウジング５に入力されたトルクは、流体を介してタービンシェル８へと伝わり、タービンハブ７からトランスミッションの入力軸６へ伝達される。そして、ポンプインペラ２とタービンシェル８との回転数の差が大きい作動状態においては、ステータ９によるトルク増幅作用が働き、タービンシェル８は大きなトルクで回転させられる。ポンプインペラ２とタービンシェル８との回転数の差が小さくなると、トルク増幅作用はなくなり、流体継手としてポンプインペラ２からタービンシェル８へ動力が伝えられる。
【００２７】
ここで、タービンシェル８とドリブンプレート２１とをタービンハブ７へ結合する部分の構成を詳細に説明する。
【００２８】
タービンハブ７は、タービンシェル８の回転力と、出力部材としてのドリブンプレート２１の回転力とを、前記トランスミッションの入力軸６に伝達するために設けられている。このタービンハブ７は筒形状に構成され、タービンハブ７は入力軸６とスプライン係合している。
【００２９】
タービンシェル８およびドリブンプレート２１の内周側には孔が夫々形成され、タービンシェル８とドリブンプレート２１との内周部を隙間なく重ね合わせリベット２２を介して結合することにより重ね合わせ部３０が形成されている。ここでは、防振ダンパ１１の出力部材として板厚の小さい第２部材としてのドリブンプレート２１を選択したので、ドリブンプレート２１における内周面の近傍をタービンシェル８へ向かって突出させて補強筒部２１ａが形成されている。そして、タービンシェル８の内周面が補強筒部２１ａの外周面に当接した状態で、タービンシェル８とドリブンプレート２１とが結合されている。リベット２２は半径方向でニードルベアリング２４とは干渉しない位置に、円周方向に沿って略等間隔に複数設けられている。補強筒部２１ａの内周面にはスプライン歯２１ｂが形成されており、該スプライン歯２１ｂを形成した孔にタービンハブ７が圧入されている。これにより、ドリブンプレート２１とタービンハブ７とが強固にスプライン嵌合された状態になっている。タービンハブ７からドリブンプレート２１が抜けるのを防止するため、タービンハブ７の右側には段付きの当接部７ａが形成され、圧入時に有効に機能する逃げ部７ｂが形成されている。そして、タービンハブ７の左側には、タービンハブ７の外周部を軸方向へ押圧することでカシメ部７ｃが形成され、スプライン歯２１ｂとカシメ部７ｃとにより、重ね合わせ部３０がタービンハブ７に強固に結合されている。ここで、カシメ部７ｃはリベット２２と協働し、タービンシェル８とドリブンプレート２１とを結合する役割も果たしている。
【００３０】
このようなトルクコンバータでは、タービンシェル８とドリブンプレート２１とのうちのドリブンプレート２１の内周部の孔にスプライン歯２１ｂを形成し、スプライン歯２１ｂを形成した孔にタービンハブ７を圧入してカシメ７ｃを施すので、溶接する場合に比べて変形が少なく、表面処理した部分への影響が少ない。そして、表面処理などで強化するドリブンプレート２１にスプラインを設けたので、スプラインの部分だけに専用に熱処理を施す必要がない。また、タービンシェル８とドリブンプレート２１との内周部を重ね合わせリベット２２を介して結合することにより重ね合わせ部３０を形成したので、流体からタービンシェル８に作用する荷重や、ニードルベアリング２４からタービンシェル８に作用する大きなスラスト力を重ね合わせ部３０を構成する２つの部材で受けることになり、高い剛性を持って受けることができる。このため、タービンシェル８の内周部の板厚を部分的に厚くする成形を行なわなくて済む。また、出力部材として板厚の小さいドリブンプレート２１を用いたために剛性が小さいという弱点は、補強筒部２１ａを設けることにより補強されて解決されている。
【実施例２】
【００３１】
次に、実施例２を図２に示す。
【００３２】
この実施例は、タービンシェル８とドリブンプレート２１とを結合するために、実施例１のリベット２２に代えて、前記タブ１６ａを兼用して用いたものである。タービンシェル８にブレード１６を結合するために、ブレード１６に形成されるタブ１６ａがタービンシェル８のスリット８ａに嵌合されているが、このタブ１６ａをそのまま用いて結合するようになっている。ドリブンプレート２１の形状は、内周部から外周部までがタービンシェル８に沿って密着するような形状に形成されている。そして、タービンシェル８にドリブンプレート２１を重ね合わせたときにスリット８ａと対応する位置にはスリット２１ｃが形成されており、タブ１６ａをスリット８ａ・スリット２１ｃの双方に嵌合した状態でタブ１６ａが折り曲げられている。単に折り曲げるだけでもよいが、タブ１６ａをドリブンプレート２１にロー付けまたは溶接し、タービンシェル８・ドリブンプレート２１の左側の流体トルク伝達部から右側のロックアップ室への油漏れを防止し、これによってロックアップピストン１５の応答性を向上させるようにしてもよい。
【００３３】
このほか、本実施例では補強筒部２１ａが形成されておらず、その分だけタービンシェル８の内径寸法が小さくなっている。
【００３４】
このようなトルクコンバータでは、タービンシェル８とドリブンプレート２１との結合のために、ブレード１６に形成されるタブ１６ａをそのまま用いるので、ドリブンプレート２１にスリット２１ｃを形成すればよく、別個に結合手段を準備する必要がない。また、タービンシェル８とドリブンプレート２１との間に空間を形成することなくタービンシェル８とドリブンプレート２１とが重なり合って密着しており、内周部には重ね合わせ部３０が形成されているため、スラスト力に対する強度が大きい。重ね合わせ部３０では、タービンシェル８とドリブンプレート２１とが最下部のタブ１６ａとカシメ部７ｃとによって結合された状態になっている。このような構成であるため、タービンシェル８の板厚を小さくすることが可能となり、タービンシェル８のプレス加工が容易になって生産コストが下げられる。
【００３５】
その他の構成，作用は実施例１と同じなので、説明を省略する。
【実施例３】
【００３６】
次に、実施例３を図３に示す。
【００３７】
実施例１では、吸振ダンパ１１のホールドプレート２０と、ドリブンプレート２１とのうちの後者を出力部材としてタービンハブ７に結合したが、この実施例は前者を出力部材としてタービンハブ７に結合したものである。このため、後者であるドリブンプレート２１はロックアップピストン１５に結合されている。
【００３８】
ホールドプレート２０の板厚は、ばね１９の支持が安定してできるようにするために、ドリブンプレート２１の板厚の略２倍になっている。出力部材として板厚の大きなホールドプレート２０を用いるので、図１のような補強筒部を設ける必要がない。ホールドプレート２０の強度や剛性が必要とされるのは、ばね１９を支持する部分と、ニードルベアリング２４が当接する部分と、スプライン歯２０ｂの部分となので、これら以外の部分については、トルクの伝達に必要な強度に支障がない範囲内で、孔を形成して軽量化するのが望ましい。ホールドプレート２０の形状をタービンシェル８に沿わせて密着させて重ね合わせ部３０を形成したことや、スプライン歯２０ｂとカシメ部７ｃとを設けたことや、スリット２０ｃを設けてタブ１６ａを嵌合したことについては、実施例２と同じなので説明を省略する。
【００３９】
ばね１９の質量を支えるために板厚を大きくして重量の大きくなったホールドプレート２０がロックアップピストン１５に結合されないので、ロックアップピストン１５にかかる慣性質量が少なく、ロックアップピストン１５の作動性が向上する。
【００４０】
その他の構成，作用は実施例２と同じなので、説明を省略する。
【実施例４】
【００４１】
次に、実施例４を図４に示す。
【００４２】
実施例１〜３はタービンシェル８と出力部材（ホールドプレート２０またはドリブンプレート２１）とを重ね合わせて結合して重ね合わせ部３０を形成し、重ね合わせ部３０をタービンハブ７に結合したものであるが、実施例４は、出力部材のうちの板厚の大きいホールドプレート２０のみをタービンハブ７に結合し、タービンシェル８をホールドプレート２０の内周部よりも外側に結合することで、内周部がホールドプレート２０のみで構成されるようにしたものである。このため、ニードルベアリング２４はホールドプレート２０に当接する。
【００４３】
このようなトルクコンバータでは、タービンシェル８およびホールドプレート２０の内周部がホールドプレート２０のみで構成されるので、本来はタービンシェル８に作用する大きなスラスト力を板厚が大きくて剛性の大きいホールドプレート２０のみで受けることになり、高い剛性が得られる。実施例１〜３のようにタービンシェル８の内周部をホールドプレート２０の内周部と重ね合わせたものではないが、ホールドプレート２０の板厚が大きいので同等の剛性が得られる。この場合はタービンシェル８の軸心側を内周部まで延ばさないので、ホールドプレート２０とタービンシェル８との双方をタービンハブ７まで延ばした場合に比べ、軸方向でタービンシェル８の厚さ分だけトルクコンバータを小さくできる。
【００４４】
このほか、ホールドプレート２０には表面を硬化させるための熱処理が施してあり、ニードルベアリング２４のホールドプレート２０側のレースを省略してニードルベアリングを直接にホールドプレート２０に当接させることもでき、このようにするとトルクコンバータの軸方向の寸法をより小さくできる。なお、このように部品の表面を硬化させるための熱処理としては、ガス浸炭窒化などが好適である。
【００４５】
その他の構成，作用は実施例３と同じなので説明を省略する。
【実施例５】
【００４６】
最後に、実施例５を図５に示す。
【００４７】
この実施例は、実施例４の一部を変更したものであり、ホールドプレート２０の外周部の形状をタービンシェル８の形状に沿わせ、両者を結合するため、リベットに代えて、前記実施例３と同様にタブ１６ａとスリット２０ｃとの組み合わせを用いたものである。図のように、タービンシェル８の内端部の形状を、流体トルク伝達部であるタービンシェル８の内側の流体の流路に沿った形状にすることが、流体の流れを整える上で望ましい。
【００４８】
その他の構成，作用は実施例４と同じなので説明を省略する。
【００４９】
なお、上記の実施例ではタービンシェルと出力部材とのいずれか一方のみをタービンハブに結合した場合が示されているが、双方をタービンハブに結合してもよい。また、上記の実施例では、出力部材のみをタービンハブに結合した場合が示されているが、タービンシェルのみをタービンハブに結合してもよく、更に該タービンシェルに補強筒部を形成してタービンハブに結合してもよい。また更に、タービンシェルと出力部材との少なくともいずれか一方の内周面に設けたスプライン歯とカシメ部との組み合わせを用いてタービンシェル等をタービンハブに結合したが、この他にも溶接等の種々の手段が考えられる。また、タービンシェルと出力部材との結合に関しては、リベットやタブ・スリットの組み合わせに限らず、種々の構成が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】トルクコンバータを示す断面図である。（実施例１）
【図２】トルクコンバータを示す断面図である。（実施例２）
【図３】トルクコンバータを示す断面図である。（実施例３）
【図４】トルクコンバータを示す断面図である。（実施例４）
【図５】トルクコンバータを示す断面図である。（実施例５）
【符号の説明】
【００５１】
６…入力軸
７…タービンハブ
７ｃ…カシメ部
８…タービンシェル
８ａ，２０ｃ，２１ｃ…スリット
１１…吸振ダンパ
１６ａ…タブ
１９…ばね
２０…ホルダプレート（第１部材）
２１…ドリブンプレート（第２部材）
２１ａ…補強筒部
２０ｂ，２１ｂ…スプライン歯
２２…リベット
２９…ロックアップクラッチ
３０…重ね合せ部
【図１】
2005061532.tif 000003
【図２】
2005061532.tif 000004
【図３】
2005061532.tif 000005
【図４】
2005061532.tif 000006
【図５】
2005061532.tif 000007